[發明專利]Turbo編碼方法和裝置、電子設備和存儲介質

在審

• 申請號: 202110090676.4
• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN112953567A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 劉大可;劉邵晗;薛萍
• 申請（專利權）人: 極芯通訊技術（南京）有限公司
• 主分類號: H03M13/29
• 分類號: H03M13/29
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 蔣娟

本發明提供一種Turbo編碼方法和裝置、電子設備和存儲介質，其中所述方法包括：將Turbo編碼器中的成員編碼器的串行輸出按bit流水的一維進行編碼，并提取時刻信息，基于所述時刻信息，將所述成員編碼器的串行輸出轉化成成員編碼器的二維生成矩陣；基于生成多項式的特點，將所述二維生成矩陣轉化為若干個分成矩陣；基于每個所述分成矩陣及其對應的預設查找表，對輸入信息進行并行編碼后輸出；所述預設查找表為對應所述分成矩陣的所有相匹配的輸入向量和輸出向量所列的表。本發明經過有限且很少的步驟同時得出連續多個輸入信息的編碼結果，大大減小了功耗，縮短了編碼時間，用存儲資源換取編碼速度的增大。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種Turbo編碼方法及系統。

背景技術

無線通信相對有線通信而言，其數據傳輸的帶寬資源有限，且傳輸信道環境較為惡劣。為提高數據傳輸效率，數據傳輸時通常需要對信道內的數據流進行編碼，以降低誤碼率，進而增強信道可靠性。Turbo碼在信道信噪比較低的高噪聲環境下性能優越，還具有較強的抗衰落、抗干擾的能力。由于時變衰落信道以及干擾和噪聲之類的原因，無線傳輸過程中無線信號的可靠性降低了。Turbo碼將卷積碼作為其成員碼，并且引入了內交織器，以便降低相關性。Turbo碼的性能理論上可以接近香農極限。

Turbo編碼過程中,對輸入信息比特進行分組編碼,每個碼組的編碼輸出比特不僅與該分組的信息比特有關,還與前面時刻的其他分組的信息比特有關。所以傳統的處理方法是輸入數據以比特流的形式，逐個比特輸入，按照卷積編碼器設定的處理規則輸出。

Turbo編碼處理的方式有多種，Turbo編碼器的傳統實現結構時采用單比特編碼方式，一個時鐘周期處理一個輸入bite。為提高通信系統的吞吐量，目前通常采用以邏輯資源換速度的并行turbo編碼，對并行的系統比特流進行并行編碼，每一路并行使用各自的邏輯資源，資源成倍增加。

例如，專利CN200910151557.4提供了一種對數據進行并行編碼處理的裝置，包括：第一并行編碼器，用于對從第一路輸入的M位輸入數據進行并行編碼處理；內交織器，用于對從平行于第一路的第二路輸入的M位輸入數據進行內交織處理；以及第二并行編碼器，用于接收經內交織處理的數據，并對經內交織處理的數據進行并行編碼處理，其中，M＝2m，m是大于0小于13的整數，并且，所述輸入數據的總位數能夠被M整除。以上方法通過時間擴展，導出連續M個時刻的編碼公式，同時并行計算這M個時刻的編碼公式。速度提升依賴于實現結構的并行路徑數量，僅比傳統方法提升M倍，M最大取值26，但是該方法需要的邏輯資源成倍增加，功耗也相應增加，不利于實現。

發明內容

本發明提供一種Turbo編碼方法和裝置、電子設備和存儲介質，用以解決現有技術中存在的技術缺陷。

本發明提供一種Turbo編碼方法，包括：

將Turbo編碼器中的成員編碼器的串行輸出按bit流水的一維進行編碼，并提取時刻信息，基于所述時刻信息，將所述成員編碼器的串行輸出轉化成成員編碼器的二維生成矩陣；

基于生成多項式的特點，將所述二維生成矩陣轉化為若干個分成矩陣；

基于每個所述分成矩陣及其對應的預設查找表，對輸入信息進行并行編碼后輸出；

所述預設查找表為對應所述分成矩陣的所有相匹配的輸入向量和輸出向量所列的表。

優選的是，所述的Turbo編碼方法，其中，包括：分別對所述成員編碼器的串行輸出連續n個時刻的編碼公式采用矩陣表示，其中，n為自然數，所述成員編碼器的串行輸出包括反饋部分的編碼輸出和正向部分的編碼輸出。

優選的是，所述的Turbo編碼方法，其中，所述反饋部分的編碼輸出等于矩陣A_(n+h)x(n+h)的逆乘以輸入碼，其中h為生成矩陣階數。